γ射线与NaN3处理对烟草种子活力的影响

以K326、贵烟11和红花大金元(红大)3个品种的风干种子为材料,设置了^(60)Coγ射线剂量和NaN3浓度及其组合处理,研究γ射线与NaN3对不同品种烟草种子活力的影响。结果表明:γ射线、NaN3、γ射线×NaN3(交互作用)、γ射线×品种、NaN3×品种、γ射线×NaN3×品种等因素均对种子活力有极显著影响;3个品种对γ射线的辐射敏感性排序为贵烟11≈红大>K326;γ射线处理种子对烟草诱变的适宜剂量为330Gy;3个品种对NaN3的诱变敏感性排序为红大>贵烟11>K326;NaN3处理种子对烟草诱变的适宜浓度为3.5～4.3mmol/L;3个品种对γ射线与NaN3复合诱变敏感性排序为红大>贵烟11>K326;复合处理中γ射线对烟草种子活力指数的损伤效应大于NaN3。

采用NaN3燃烧合成高α相氮化硅粉体

采用燃烧合成方法,以NaN3作为固态氮化剂,制备了α相含量高达97%以上的氮化硅粉体.研究了外部氮气压力对于燃烧合成氮化硅粉体的影响.NaN3的加入主要是为燃烧合成反应提供了比N2分子更高化学活性的内部氮源(N3原子团和N原子),同时作为Si-N反应的催化剂,使Si粉在氮气中的燃烧合成反应更加容易进行.适量的NaN3加入能够促进Si粉的完全氮化并提高燃烧产物中的α-Si3N4含量.详细探讨了采用NaN3作为固态氮化剂条件下可能的氮化硅燃烧合成机理.

叠氮化钠(NaN3)诱变在作物性状改良中的应用

化学诱变是作物改良中变异性状的重要来源之一,是目前应用较为广泛的诱变育种技术.综述了以叠氮化钠(NaN_3)为诱变剂的化学诱变技术在作物性状改良方面的研究进展,并展望了NaN_3诱变的应用前景,以期为相关研究者提供参考.

NaN3处理对杉木种子发芽及幼苗生长的影响

为了探讨NaN_3处理对杉木种子发芽及幼苗生长的影响,以杉木第3代种子园收集的种子为供试材料,并设置6个NaN_3浓度梯度(0、2、4、6、8、10 mmol·L^(-1))、3个处理时间(4、8、12 h),研究了NaN_3溶液浓度及处理时间对杉木种子发芽率、发芽时间以及诱变苗早期生长的影响。结果表明:2~10 mmol·L^(-1)的NaN_3溶液浸泡处理4~12 h会显著延迟杉木种子发芽,浓度越高所需发芽时间越长,10 mmol·L^(-1)诱变处理的种子完成发芽平均需要25.33 d,是对照12.56 d的2.02倍,4~12 h处理中,8 h处理的种子所需发芽时间最长,平均为23.78 d;NaN_3诱变处理显著降低了杉木种子发芽率,浓度越高处理时间越长发芽率越低,NaN_3溶液浓度由0增加到10 mmol·L^(-1)时,平均发芽率由40.89%降低到12.11%,其中处理时间为12 h时发芽率仅为3%;NaN_3诱变处理显著抑制了诱变苗生长,导致诱变苗群体株高矮化、茎粗变细、侧枝数量及各指标变异幅度发生明显变化;根据种子发芽及诱变苗生长情况,本研究确定NaN_3诱变处理杉木种子的适宜条件为10 mmol·L^(-1)处理4 h或8 mmol·L^(-1)处理12 h。

NaN3对香蕉农科1号不定芽诱变的影响

研究了不同NaN3浓度和诱变时间处理对香蕉品种农科1号不定芽的诱变效果。结果表明,0.15 g/L NaN3处理3 h和0.25 g/L NaN3处理2 h为农科1号不定芽诱变的适宜处理组合,在这2个诱变条件下,农科1号香蕉不定芽致死率接近半致死率,存活的不定芽能够恢复生长和增殖,容易获得再生植株。

化学诱变提高植物抗逆性的研究进展

化学诱变是农业上一种传统的育种技术,在植物抗逆育种方面受到育种家的青睐,用于改善植物的抗寒、抗旱、耐盐碱性等育种方面的研究。植物组织培养技术是实现细胞或个体快速繁殖的有效途径。以上两种技术的结合,可有效提高突变的频率,人为扩大植物遗传变异范围。近年来,化学诱变与生物技术结合在植物抗逆诱变育种方面展现出了积极的发展前景,对于植物新品种选育具有重要的实践意义。本研究综述了化学诱变的特点、常用化学诱变剂[主要是甲基磺酸乙酯(EMS)和叠氮化钠(NaN3)]的诱变机制、使用方法、诱变效果以及影响化学诱变的因素等,并介绍了化学诱变在植物抗逆育种领域中的新近研究进展。

NaN3处理对乌桕种子萌发及幼苗生长的影响

【目的】研究乌桕(Sapium sebiferum)种子萌发、幼苗生长及光合特性对不同浓度NaN3诱变的响应差异,为乌桕幼苗早期优良品质突变体筛选技术提供理论依据。【方法】以乌桕种子为研究对象,设置NaN3浓度为0、5、10、15、20、25、30、35 mmol/L 8个诱变处理,测定其种子萌发率、幼苗生长指标、生物量、叶片的基本光合参数、叶片的叶绿素(SPAD值)和花青素(ACI值)等,比较其生长及光合能力的变化情况。【结果】不同浓度的NaN3对乌桕种子萌发、幼苗生长及光合能力的影响有显著差异,NaN3处理对乌桕种子的萌发率均起抑制作用,并随着浓度的增加抑制作用增强,35 mmol/L时萌发率最低,抑制指数达到74.31%;20 mmol/L处理下幼苗苗高、生物量、根系的总长度、比表面积、根尖数等显著高于其他浓度处理,且对NaN3浓度的响应趋势基本一致,表现为"低促高抑"现象;幼苗叶片在C4处理下的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(EWUE)均最大,显著高于其他处理,胞间二氧化碳浓度(Ci)最低;NaN3处理对叶片的SPAD值和ACI值影响随着浓度的增加均呈现出先增后减趋势,当NaN3处理浓度为20 mmol/L时,SPAD和ACI值均最高;NaN3不同浓度处理,对叶片SPAD值的影响明显大于ACI值。【结论】随着NaN3浓度的增加,乌桕种子的萌发率呈降低趋势,接近半致死浓度为20~30 mmol/L,幼苗生长及Pn、Gs、Tr、EWUE、SPAD值和ACI值均表现为先增后减趋势,Ci和根冠比为先减后增趋势,对NaN3处理均有不同程度的响应。综合分析,诱变处理乌桕种子的适宜条件为NaN3浓度20 mmol/L处理6 h。此研究为开展乌桕NaN3诱变育种提供技术支持。

Effects of the Application of Different Concentrations of NaN3 for Different Times on the Morphological and Cytogenetic Characteristics of Barley （Hordeum vulgate L.） Seedlings

Sodium azide （NAN3） has been used in many biological studies as a mutagen. In the present study, the morphological and cytogenetic effects of NaN3 on barley （Hordeum vulgare L.） seedlings were investigated. Seeds of barley were treated with different concentrations of NaN3 （0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, and 3.0 mmol/L） and applied for different periods of time （3 and 4 h）. Parameters investigated, except for the mitotic index, were determined on Days 7 and 14. Increasing concentrations of NaN3 affected germination rates on Days 7 and 14 following application for 3 and 4 h. Although the length of the roots and leaves was affected by treatment with NaN3 on Day 14 of the germination period, coleoptile length was affected by NaN3 treatment on Day 7. Increasing concentrations of NaN3 and increased treatment period decreased the mitotic index compared with the untreated control. The inhibitory effects of NaN3 on the mitotic index indicate that NaN3 can have genotoxic and mutagenic effects on barley seedlings.

大豆“南农94-16”突变体库的构建及部分性状分析

本研究对"南农94-16"大豆种子用NaN3-60Coγ射线复合诱变以及EMS诱变来构建大豆突变体库。两种方式诱变大豆分别获得54份和66份叶、茎、花、种子、子叶等性状变异的突变体。用644对SSR标记分别对其中的14株耐涝突变体和1株叶色浅绿突变体进行了鉴定。结果表明,14株耐涝突变体,有2株与对照有超过100个标记的差异,其余植株分别有1到7个标记的差异;叶色浅绿突变体与对照有39个标记的差异,遗传分析表明该性状由细胞核单基因隐性遗传控制。这些突变体可以作为新的种质资源,构建的突变体库也有助于大豆功能基因组研究的开展。

叠氮化钠对大豆M_1的生物学诱变效应

用0.04%的化学诱变剂叠氮化钠处理大豆品种黑农37、抗线2号、东农42号、东农92-070和东农44号,M1代田间调查发现处理后的植株成活率降低,有矮化和晚熟现象。室内考种发现:株高、主茎节数、分枝数、单株粒数、单株重和百粒重处理后的平均数和均数标准误的值与对照相比,变异范围均增加。SDS-PAGE分析表明有贮藏蛋白亚基缺失体出现。因此,利用化学诱变剂叠氮化钠处理大豆种子是研究大豆化学诱变效应的有效途径之一。

诱变处理苜蓿愈伤组织抗碱性的研究

以苜蓿Medicago sativa茎段为试验材料,对其进行愈伤组织的诱导,采用紫外线和NaN3化学诱变处理苜蓿愈伤组织。对诱变处理和对照的愈伤组织先进行脯氨酸筛选,再进行NaHCO3和Na2CO3碱性胁迫,并进行过氧化物酶(POD)、可溶性糖和脯氨酸含量等抗碱性生理指标鉴定。结果表明:诱变处理3种生理指标趋于一致,均比未经处理的高。紫外线辐射和NaN3化学诱变的方法均可用于提高苜蓿的抗碱性。其中紫外线诱变要比NaN3化学诱变更有利于提高苜蓿的抗碱性。

^(60)Co-γ射线与NaN_3复合处理对珍汕97A的诱变效应

以珍汕 97A为材料 ,通过不同剂量的 6 0 Co- γ射线和 Na N3药剂对珍汕 97A进行复合处理 ,分析研究它们的诱变效应。结果表明 ,随着辐射剂量的增加 ,M1群体中的育性恢复突变率有所下降 ;而分离出不育株的 M2 株系占育性恢复突变 M1株系的比例逐渐增加 ;与珍汕97A相比 ,M2 分离出的不育株有的仅发生农艺性状的变异 ,有的则在不育性的表达和农艺性状上均发生变异 ;与珍汕 97B相比 ,育性恢复的 M2 群体部分农艺性状发生了多种变异 ,并在M2 群体中出现了无花粉型不育株及弯秆突变体。此外 ,还讨论了诱变技术对不育系的改良与创新的有关问题。

γ射线与NaN_3复合处理对烟草几种主要农艺性状的诱变效应

为了高效利用γ射线与NaN3开展烟草饱和突变体库构建和诱变育种工作,研究了2种诱变剂复合处理对烟草几种主要农艺性状的诱变效应及其复合处理的适宜剂量和浓度组合。试验发现:γ射线、NaN3和品种×γ射线对M1代各性状和M2代突变频率都有显著或极显著影响;总的来说,γ射线对M1代各性状的诱变效应都大于NaN3;M1代各性状的损伤效应都随γ射线和NaN3复合处理剂量(浓度)的增加而加大,且复合处理都大于单一处理;复合处理较单一处理可以提高M2代的突变频率;建议烟草γ射线和NaN3复合处理诱变育种的适宜剂量(浓度)组合为:300Gy+3mmol/L。

甜叶菊离体诱变与分子初检

以甜叶菊茎段为外植体,用不同浓度的NaN3对其进行不同时间的处理,筛选出合适的离体化学诱变体系,并对该体系下的部分再生苗进行RAPD和SRAP检测。结果表明:NaN3处理的半致死剂量为9 mmol/L浸泡4 h,该处理下植株矮化、腋芽数减少;用2种分子技术对该处理下14株再生苗的进行检测,结果表明,共28.6%再生苗的DNA序列发生了一定程度的变异,这为使用NaN3对甜叶菊进行大规模的离体诱变奠定技术基础。

诱变苜蓿愈伤组织抗寒性研究

以3个苜蓿品种幼茎诱导产生的愈伤组织为材料,用叠氮化钠进行诱变处理,经-7℃低温筛选后,测定存活愈伤组织的可溶性糖含量、过氧化物酶活性以及脯氨酸含量等生理生化指标。结果表明,草原2号、准格尔、龙牧801三个苜蓿品种诱变处理后愈伤组织的抗寒性明显高于对照。

‘巴西蕉’离体芽的化学诱变和抗镰刀菌酸材料的筛选

在离体条件下,以我国主栽香蕉品种‘巴西蕉’(Musa AAA Cavendish)的多芽体和不定芽为材料,采用EMS和NaN3对其进行诱变处理,以镰刀菌酸毒素为选择压,筛选抗镰刀菌酸的材料。结果表明,EMS和NaN3诱变处理多芽体适宜的浓度和时间组合分别为1.6%+3h和2g/L+3h,NaN3诱变处理不定芽适宜的浓度和时间组合为2g/L+1h。镰刀菌酸毒素筛选多芽体和不定芽适宜浓度范围分别为36～45mg/L和10～20mg/L,筛选获得的多芽体和不定芽多次继代培养后仍保持对镰刀菌酸的抗性。本研究可为香蕉抗枯萎病育种提供有价值的材料和技术参考。

甜叶菊茎段腋芽诱导培养基和NaN_3诱变条件筛选及诱变试管苗POD同工酶分析

以甜叶菊(Stevia rebaudiana Bertoni)茎段为外植体,采用L9(34)正交表对腋芽诱导培养基中的激素种类和浓度(0.0、0.1和0.2 mg.L-1NAA;0.0、0.5和1.0 mg.L-16-BA;0.000、0.005和0.010 mg.L-1TDZ)进行筛选;在此基础上对诱变过程中NaN3溶液的浓度(3、6和9 mmol.L-1)和处理时间(1、2、4和8 h)进行比较,并初步筛选出最佳的NaN3诱变条件;采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法(PAGE)对经上述NaN3诱变处理后培养5、10和15 d的试管苗POD同工酶酶谱的变化进行了分析。结果表明:在添加了不同激素组合的培养基上均能诱导出腋芽,但腋芽数和苗高有差异;经综合比较后可确定适宜于甜叶菊腋芽诱导的培养基为添加1.0 mg.L-16-BA和0.1 mg.L-1NAA的MS培养基(含5.0 g.L-1琼脂粉和30 g.L-1蔗糖,pH 6.0)。经NaN3诱变处理后,茎段在腋芽诱导培养过程中的死亡率随NaN3浓度提高和处理时间延长逐渐增加,平均腋芽数和苗高则下降,且多数处理组试管苗矮化;根据半致死剂量确定的最佳NaN3诱变处理方法为将甜叶菊茎段置于9 mmol.L-1 NaN3溶液中浸泡4 h。PAGE分析结果表明:甜叶菊诱变试管苗的POD同工酶谱均可分为a、b和c区,但在不同培养时间各处理组POD同工酶的条带数和活性有所变化。在培养5和10 d后各处理组诱变试管苗POD同工酶的活性和条带数量有明显差异,而在培养15 d后各处理组诱变试管苗POD同工酶活性有差异,但条带数量没有明显变化,表明用适宜浓度的NaN3进行诱变处理可导致甜叶菊试管苗短期的应激效应。

^(137)Cs γ辐照和NaN_3处理对毛竹种子发芽率和保护酶活性的影响

用不同剂量的137Csγ射线和不同浓度的NaN3对毛竹种子进行诱变处理,研究2种诱变方式对毛竹种子发芽率以及萌发种子内保护酶活性的影响,以期为开展毛竹诱变育种工作奠定理论基础。结果表明:10Gy剂量的γ射线辐照促进种子萌发,随着剂量的增加,对种子的发芽率抑制作用达极显著性水平,而NaN3处理对种子的发芽率的抑制则达显著水平,说明137Csγ射线对毛竹种子产生的诱变效应较NaN3明显;不同剂量γ射线和不同浓度NaN3对萌发种子中保护酶活性的影响均达到极显著水平,并且在低剂量和高剂量时均出现明显的变化临界点,分析得出保护酶活性可以反映毛竹种子对γ射线和NaN3的敏感性。初步选择出137Csγ射线和NaN3对毛子种子的半致死剂量和浓度分别为95.5Gy和0.16mmol/L,可以将其作为毛竹种子适宜的诱变剂量。

3-硝基-5-叠氮基-3-氮杂戊醇硝酸酯的合成与表征

以二乙醇-N-硝胺二硝酸酯（DINA）为起始原料，经过叠氮化、萃取、分离、纯化等工序合成出含能增塑剂3-硝基-5-叠氮基-3-氮杂戊醇硝酸酯（PNAN）；通过红外光谱、核磁共振及元素分析对目标化合物进行了表征，并测试了其热安定性和机械感度。结果表明，PNAN合成的最佳工艺条件为：叠氮化钠（NaN。）与DINA的摩尔比为1．2：1．0、反应时间为3h、反应温度为75～80℃；测得PNAN的密度为1．46g／cm^2，热分解温度为172℃，玻璃化转变温度为-41℃，摩擦感度为12％，撞击感度为56％；得出PNAN是一种热稳定好、感度适中的含能材料，有望作为含能增塑剂应用于固体推进剂和发射药中。

航天搭载与NaN_3处理对甘蓝型油菜根尖细胞的诱变效应

【目的】观察太空辐射和叠氮化钠对甘蓝型油菜诱变当代(M1)根尖细胞的细胞学效应。【方法】利用中国"实践八号"卫星搭载和叠氮化钠(NaN3)对甘蓝型油菜种子进行诱变处理,观察处理后根尖细胞的有丝分裂指数、染色体畸变率及微核率的变化。【结果】航天搭载促进有丝分裂,复合处理同航天搭载相比,甘蓝型油菜种子的根尖细胞对有丝分裂有抑制效应。同时,复合处理与两个单处理相比,可使多数甘蓝型油菜产生较高频率的染色体畸变。各处理均能诱导油菜根尖细胞产生较高频率的微核,且以航天诱变产生的最多。NaN3在一定程度上降低了甘蓝型油菜种子经空间搭载后的染色体畸变和细胞微核率,促进了空间诱变损伤修复。【结论】卫星搭载与NaN3处理都使甘蓝型油菜在细胞学水平上发生了真实的诱变效应;不育系与其相应保持系表现出一致的诱变效果。